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ELL型外测式液位仪在液氨储罐上的应用

  1 引言

  21世纪,世界仪器仪表的发展已经到了非常火热的阶段,也取得重大的突破性进展。这个进展的主要标志是仪器仪表智能化程度的提高。由于环境污染物质种类和形态的多样性,为适应治理各种工业介质、废水、废气、固体废弃物以及噪声和辐射污染的需要,环保设备已经形成庞大的产品体系,拥有几千个品种、几万种规格。多数产品彼此之间结构差异大,专用性强,标准化难度大。青海碱业一期120万吨/年纯碱工程项目,该项目属于化工行业重大项目,是国务院投资体制改革首批核准的5个重点工程之一,这一项目是西部大开发以来东西部合作的典范,有效地结合了西部的资源以及东部的经济、人才和管理经验,可以加速西部大开发的实施,加速西部经济的大发展,也是青海省的重点项目和东部民营企业参与西部投资建设的最大项目。目前是采用索尔维制碱法(氨碱法)国内纯碱行业单套规模最大的生产装置。青海碱业有限公司依托柴达木盆地得天独厚的石灰石、原盐、煤炭等优势资源,大力发展盐化工业,制定了年产270万吨纯碱、60万吨烧碱和60万吨PVC项目的总体规划。

  青海碱业作为柴达木盆地循环经济发展的重点企业,多年来在党和政府的密切关注及大力支持下取得了较快发展。通过2007企业以发展循环经济为主线,构建和谐社会为中心,按照矿产资源“综合开发、有效配置、循环利用”的科学发展观,紧紧围绕“节能降耗、科学环保、减量化、再使用和再循环”的循环经济原则。我公司高标准、高起点实施项目建设,采用清洁生产工艺, 注重技术创新,注重资源的充分利用和节能减排工作,推进产业升级延伸产业链, 推进工业集群集约发展,增加企业国际竞争力和走可持续发展的道路。

  2 外测液位仪的工作原理及安装方法

  定华电子ELL型外测液位仪是西安定华电子有限公司首创的一种利用微振动传感分析技术原理,从容器外测量容器内介质液位的液位仪表,属于一种完全隔离测量液位仪表。该仪表主要分两部分,一是测量头,二是主机。测量头直接吸附在容器壁外侧,负责收集信息;主机安装在被测容器旁,负责分析计算。测量头与主机之间用电缆连接,主机表头配有接线盒(易燃易爆场所配有隔爆型接线盒)分别连接来自液位及温度测量头、主机和控制室的信号及电源电缆。主机供电为DC24V,4~20mA隔离标准输出,可与PLC、调节器、记录仪、DCS系统配套使用,仪表设定采用专用磁笔,从仪表透明窗外操作五个磁性键,输入各种参数。

  ELL型外测液位仪为智能化的现场变送器式仪表,仪表隔爆主机安装在被测容器附近,测量头紧贴在容器外壁上。从容器壁外检测到的微小机械振动波形的特性是由液体振动特性和容器固有特性决定的。此振动波形经定华公司专用算法处理后可以得到它的液位特征量。利用此原理通过传感器检测容器壁上的微小振动波,转变为电信号传入仪表主机。在主机内将模拟信号变为数字信号后送入数字信号处理器,使用定华公司的专有数字信号处理算法,计算出容器内液体的液位。由于采用了定华公司的多项信号处理、模式识别等专有技术,所以液罐上的电机振动、碰撞敲击等各种振动干扰均不会影响测量,抗机械振动和电气干扰的能力极强。同时外测液位计还可以不断地自动进行参数校准,使仪表不受液体温度或被测液体成分变化的影响,确保仪表在恶劣的环境条件下长期可靠工作。

  外测液位仪有着广泛的用途和特点,ELL型外测液位仪安装时不需要在罐壁上开孔安装传感器,仪表既不接触容器内的液态介质,也不接触容器内的气态介质。仪表安装简便快速,使用非常安全可靠,安装维修时不清罐、不动火、不影响正常生产。ELL型外测液位计适用于各种容器内低黏度液体液位的连续精确测量,广泛用于石化、化工、油库、石油、电力、液体储运、医药等行业。在压力容器、危险化学液体,易燃易爆、高纯度、无杂菌感染等液体的液位测量领域具有显著的优势和特点:

  1、安全:在测量有毒害、有腐蚀、有压力、易燃爆、易挥发、易泄漏的液体时,不使用阀门、连通管、接头,没有漏点,不接触罐内的液体和气体,非常安全。即使在仪表损坏或维修状态下,也绝无引起泄漏、毒害、爆炸的可能。

  2、安装方便,耐用可靠:安装不在容器上开孔,不用法兰盘,不用连通管,可以不停产安装,不必清空容器。测量头和仪表中无机械运动部件,严格密封与外界隔离,不会磨损或腐蚀,十分耐用可靠,维护工作量很小。

  3、可靠耐用:测量头和仪表中无机械运动部件,并严格密封,与外界隔离,不会磨损或腐蚀,可靠耐用。

  4、永久精确:液位计通过定华创造的自动校准功能,实现仪表实时自动校准,使液位测量与校准自成闭环系统,保持仪表最高的测量精度。

  3 我公司引进外测液位仪的原由

  我公司原LIAS271A/B液氨储罐采用的都是UHC-DB型电远传磁浮子液位计测量,2010年LIAS271A液氨储罐上的UHC-DB型电远传磁浮子液位计出现故障,由于液位计与设备连接处装设的一次阀门连接处液氨析出,加之以前电远传磁浮子液位计经常出现液位波动、不稳定、误差大等问题,给生产工艺的准确操作和原料消耗计量造成一定的影响,现用仪表无法从设备上拆下来,不能在线拆检更换,在这种情况下,引进了外置型液位仪,不用开孔,直接安装,运行至今,运行一直很稳定。2011年LIAS271B罐液位计由于环境恶劣及被测介质腐蚀原因,仪表测量桶焊接处有液氨隐隐渗出现象,一旦扩大后果不堪设想,非常危险,工艺人员立即向总调度室汇报,经报公司领导批准后立即降减储罐液位,将此液氨罐进行紧急置换交出并停用,更换了仪表,同时在仪表前加装了隔离球阀。虽然系统降负荷损失了一些效益,但是避免了由于液氨泄漏而发生的安全事故,在当月又紧急购置了1台ELL外置型液位计,安在了此液氨储罐上,经过一段时间观察该仪表趋势稳定、生产工艺上起到了很大的效果,至今液位仪运行良好。下图为我公司液氨库卧罐外测液位仪安装实例图:

  

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  图1 外测液位仪安装实例

  4 外测型液位仪的性能特点

  ELL(ELL-FI-AE型和ELL-FI-E型)系列外测液位仪从罐外连续、精确地测量罐内的液位,完全不接触罐内的液体和气体,实现了真正的隔离测量。测量范围宽,最低0.2米最高可达30米,测量精度高,可达设定满量程的±0.1%。

  4.1 可用于最苛刻的环境

  可测量任何压力的液体;可测量剧毒的液体;可测量腐蚀性最强的液体;可测量要求无菌的或高纯度的液体;可测量易燃、易爆,易泄漏,易污染液。

  4.2 安全

  在测量有毒害、有腐蚀、有压力、易燃易爆、易挥发、易泄漏的液体时,由于测量头和仪表都在容器外,所以安装、维修、维护操作时不接触罐内的液体和气体,非常安全。即使在仪表损坏或维修状态下,也绝无引起泄漏的可能。

  4.3 环保

  既不泄露液体,也不泄露气体,决不污染环境,是绿色环保仪表。

  4.4 耐用可靠

  测量头和仪表中无机械运动部件,并严格密封,与外界隔离。不会磨损或腐蚀,十分耐用可靠,维护工作量很小 。

  4.5 外置式液位计与其它类型液位计相比优越性

  最大优越性体现在环保、安全,外置式液位计操作简单,维护方便,智能环保。抗电器干扰能力极强,对于罐上的电机振动、进液冲击等各种干扰均不影响仪表测量。近年来,随着确定性通讯技术和环境适应性等关键问题的突破,工业自动化系统正在逐步统一到工业以太网,易于与Internet连接。

  5引进外测式液位计对我厂带来的好处

  自从引进了ELL型外测式液位仪,从而大大降低了仪表的维护量,不用担心仪表的精度和零点漂移;不用担心由于仪表的原因造成介质的泄漏甚至会造成系统停车;安装方便、维护简单、操作容易,只需定时检查探头的密封油即可。

  6智能外测式液位计的发展趋势

  对液氨、盐酸、硫酸、液化石油气等不同介质和行业,各类液位计的应用比例和市场份额各不相同,但随着人们对环保意识的加强,经济突飞猛进的发展,这种智能外置型液位计会越来越受人们的青睐,尤其在易挥发性、有毒有害介质储罐更显示它的优越性,不久的将来外置型液位计将会成为环保仪表行列的佼佼者,同时因实现以太网控制,更会成为工业控制网络中新型仪表发展的领头羊。

  7对定华产品的建议

  ELL型外置式液位计,可同时检测介质储罐的压力和温度,实现自动校准,建议定华厂家在此基础上将压力和温度信号同时引出,具有两路或两路以上输出,一路至操作室进行监控,另一路至中央调度室集中监控。这样可以实现液位、压力、温度同时进行实时测量。

  参考文献:

  [1] 定华电子有限公司《外测液位仪选型样本》,2012A

  [2] 定华电子有限公司《外测液位安装使用说明书》,2010A

  [3] 孙叔平,刘广峰,吴幼华.《工业自动化仪表与系统手册》上册.北京:中国电力出版社,2005年8月

  [4] 陆德民.《石油化工自动控制设计手册》第三版.北京:化学工业出版社,2001年5月

  作者简介:巨克选(1980-今);性别:男;籍贯:青海省海东市;职称:仪表工程师;毕业于青海大学计算机应用与维护专业;学历:大学专科;现在青海碱业有限公司生产部,从事自动化仪表管理工作。联系地址:青海省海西州德令哈市青海碱业有限公司生产部机电车间;联系电话:0977-8202172,13897570639,114539346@qq.com.



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